máj.
09

Harc a szmog ellen

Múlt év novemberben még igazán hideg sem volt, amikor már jelentkeztek az első hazai szmog-riasztások. A téli szmog kialakulásában felerészt a szilárdtüzelés, felerészt a közlekedés kipufogógázaival okozott porszennyezése a vétkes.

A szmog (füstköd) fogalmát a füst és a köd angol nevéből alakították ki. Két típusát különböztetik meg. Az egyik az úgynevezett London típusú szmog, amit reduktív típusú szmognak is neveznek. Általában télen, szélmentes, magas páratartalmú levegőben alakul ki, amikor az alsó, hideg légrétegek felett meleg levegő van. A levegő fő szennyezője a széntüzelés, a füst kéndioxid, szénmonoxid és por tartalma.  A másik a Los Angeles típusú, vagyis oxidatív szmog. A szmog forrása a közlekedés, és jellemzően nyáron alakul ki, szintén szélcsendes időben. A gépjárművek kipufogógázának nitrogén vegyületei a levegő oxigénmolekuláit atomos oxigénre bontják. Az oxigén fotokémiai reakciók útján ózonná alakul, ami az emberi szervezetre mérgezően hat. A járművek emellett port is bocsátanak ki, különösen a dízelmotorok.
A porszennyezés tehát a szmog kialakulásának legfontosabb tényezője, a légköri körülményeken kívül. A levegőbe kerülő porszemek különböző méretűek:

  • a 100 μm (mikrométer, mikron) feletti részecskék percek alatt leülnek a felszínre
  • 10-100 μm közötti részecskék már belélegezhetők, közvetlen egészségkárosodást okozhatnak
  • 10 μm alatti méretű lebegő anyagok hosszan maradnak a levegőben, csak a csapadék mossa ki a levegőből. Bejuthatnak a tüdőbe
  • a 2,5 μm alatti szemcsék nem tudnak kijutni a tüdőből.

Az egészségügyi határértéket (PM10) a 2,5-10 μm mérethatárok közötti részecskék mennyiségére állapították meg. Magyarországon a 24 órás átlag 50 μg/m3, az éves átlag 40 μg/m3. Szmogriadót két fokozatban rendelik el: a tájékoztatási fokozatot akkor, ha a szállópor értéke két egymást követő napon meghaladja a 75 μg/m3 értéket (az egészségügyi határérték kétszeresét), és riasztási fokozatot, ha a két egymást követő napon a porszennyezés 100 μg/m3 feletti.

szmog-1

 

A szmog egészségkárosodást okoz. Akinek már van valamilyen légzőszervi betegsége, annak két-három szmogos nap akár halálos következményt is okozhat. A téli szmog kialakulásában felerészt a szilárd tüzelés, felerészt a közlekedés kipufogó gázaival okozott porszennyezése a vétkes.

Beszéljünk egy kicsit a szmoggal kapcsolatban a szén- és fatüzelésről. A világ összes energiahordozó felhasználása 2016-ban 13276 Mtoe volt, ebből a szén 28,1%-kal vett részt (BP Energy Outlook 2035). Tony Abbott, Ausztrália miniszterelnöke érdekesen nyilatkozott, ugyanis országa sok éves erőfeszítését a megújuló energiahordozók használata terjesztése után fel akarja váltani a széntermelés fokozásával és támogatásával. Nem is kellene ennek a hírnek nagyobb jelentőséget tulajdonítani, ha Ausztrália nem lenne a világ széntermelésének egyik meghatározó országa. Ausztrália szénkészletét 76 400 millió tonnára becsülik azzal együtt, hogy az ország területének mintegy harmadán még nem voltak a mai legfejlettebb technikán alapuló geológiai és geofizikai kutatások. Ez a szénkészlet a világkészlet 8,5%-a, a 2016. évi összesítések szerint. Ausztrália széntermelése megközelíti az évi 275 Mtoe mennyiséget, aminek jelentős része exportra megy. Ezt követte Donald Trump amerikai elnök 2017. év eleji nyilatkozata, hogy az USA energia önellátása érdekében elhalasztja a légkör védelmére kötött párizsi megállapodás teljesítését, s ezzel az amerikai szén- és szénhidrogén bányászat fejlesztését segítette elő. Az EU pedig erőteljes harcot folytat a megújuló energiahordozók gyorsabb elterjesztéséért, és erre a célra rengeteg pénzt is szán.

A világ nagy energia-kutatóintézetei egymás után jelentetik meg prognózisukat az energiahordozók jövőjéről. A szén jövője egyáltalán nem látszik hanyatlónak. A világ legnagyobb széntermelői (Kína, USA, Oroszország) nem tagjai az EU-nak, rájuk nem vonatkoznak az európai széntakarékossági programok. Ugyanakkor minden prognózis a megújulók gyorsuló térnyerését mutatja, ami magában foglalja a biomassza energetikai hasznosításának gyors elterjedését is. Ennek nálunk a legfontosabb képviselője a fa- és szalmatüzelés és a hazai megújuló használat 80%-át adó fa- és mezőgazdasági hulladék tüzelés.

szmog-2

 

Európában az ipari szén- és biomassza tüzelésnél a füstgázok összetételének állandó ellenőrzése kötelező, és a tüzelés technológiához szabályozott égéstermék kezelés (tisztítás) kapcsolódik. A fokozott légszennyezés forrásai nem az ipari tüzelőberendezések, hanem a háztartások és a kommunális épületek. Köztudott, hogy 100 kg fa eltüzelésekor átlagosan egy kilogramm por kerül a levegőbe, ennek nagy része a légköri aeroszolt alkotó 10 μm méret alatti szilárd szennyezés. A fatüzelés „termel” még szén-monoxidot, nitrogén-oxidot és ózont is. A széntüzelésnél is ezek a légszennyezők kerülnek a levegőbe, azzal a kiegészítéssel, hogy a szénnek (és főleg a lignitnek) viszonylag magas kéntartalma, és ez okozza a füstgáz magas kén-dioxid tartalmát. Tudjuk, hogy a háztartásokban a fatüzelés mellett a kályhába kerül a házi hulladék egy része is, köztük a műanyag hulladékok. A keletkező égéstermékben ezek a hulladékok növelik a por(korom)-, a szén-monoxid- és metán tartalmat. Tulajdonképpen ellentmondásos helyzetben vagyunk:

  • csökkentsük az energiafelhasználást, csökkentsük a fosszilis tüzelőanyagok használatát, használjunk inkább megújuló energiahordozókat. A megújuló energiahordozók egyike a biomassza, közte a fa, mezőgazdasági hulladék (szalma, kukoricaszár).
  • Előzzük meg a szmogok kialakulását, zárjuk ki a légszennyező aerosolok (por) légkörbe kerülését. Használjunk tehát a légkör szempontjából „tiszta” tüzelőanyagokat: földgázt, napenergiát, szélenergiát, nukleáris energiát.

Az Országos Meteorológiai Szolgálat rendszeresen méri a légkör nitrogén-oxid, kén-dioxid, ózon és kisméretű részecske (≤10 µm alatti) tartalmát. A mérések alapján léptetnek életbe különböző légszennyezés korlátozási intézkedéseket.

A légkörbe került gázok között a széndioxid, a metán és a fluor tartalmú gázok is megjelennek. A környezetkárosítás szempontjából a metánt tízszer veszélyesebbnek tekinthetjük, mint a széndioxidot. A légkörbe kerülő gázok reakcióba lépnek a levegő porszennyezésével, bonyolult vegyületek alakulnak ki.

2018. március 1-én napos, szélcsendes időben Budapesten 12 ponton mérték a levegő károsanyagtartalmát, és a következő szélsőértékeket állapították meg (met.hu 2018. 03. 01.):
    nitrogén-oxid        46,7-68,2
    kén-dioxid        1,1-5,0
    ózon (8 órás átlag)    9,1-28,6
    PM10 por        36,1-44,8       
 
A napenergia, a vízenergia, a szélhasznosítás, a hőszivattyús hőtermelés és a víz visszanyomással működő geotermikus energiakinyerés teljes mértékig környezetbarát, mert a termelt energia nem terheli a légkört semmilyen kibocsátással. Ezeknek a környezetbarát energiarendszereknek az üzemeltetéséhez villamos áramot használunk, így közvetve, kis mértékben mégis környezetszennyezést okoznak. Beszélni kell azonban a biomassza eltüzeléssel járó porszennyezésről. A KSH szerint a szilárd légszennyező kibocsátás rohamosan nő: 2008-ban 6 kg/fő volt, 2009-ben már 8 kg/fő, 2010-ben pedig 17 kg/fő, ma már 20 kg/fő felett járhatunk. Az ipari tüzelőrendszereken a por megfogása kötelező. Megfigyelhető viszont, hogy a szmog leggyakrabban azokban a városokban alakul ki, ahol a földrajzi fekvés miatt a szmogra jellemző légköri viszonyok könnyen kialakulhatnak (völgyek, szokásos légjárásra merőlegesen elhelyezkedő települések), és a lakosság körében elterjedt a szén- illetve fatüzelés. Megfigyelhető ez Budapest kertvárosi kerületeiben is.

Mit tehetünk a szmog kialakulása ellen? A légköri tényezőkkel (légáramlat, hőmérséklet, páratartalom) semmit. Sokat tehetünk viszont a szmog kialakulását lehetővé tevő meteorológiai helyzetben, a légkör porszennyezése csökkentésével. A települések általában korlátozzák ősszel a lombok, a kerti szemét szabadtéri égetését. Szmogveszély esetén ezt azonnal tiltani kell(ene). Súlyosabb esetekben a járműforgalmat korlátozzák: meghatározott napokon, vagy földrajzi területen a járművek egy része közlekedhet csak. A korlátozásokban a dízel járműveket, különösen a nagyobb teljesítményűeket erősebben kellene korlátozni.

A háztartásokban a szén- és fatüzelést szabályokkal nem lehet befolyásolni. Megfelelő felvilágosítással viszont azt el lehet érni, hogy a szilárd tüzelésű kályhákban, kazánokban lehetőleg ne tüzeljenek mást, mint szenet és fát. Kerülni kell a műanyag hulladék, a zsíros, olajos papír és rongy, gumihulladék eltüzelését. Fel lehet hívni a figyelmet arra is, hogy a fatüzelésnél a tűzifa víztartalma minél kevesebb legyen, mert ezzel a tüzelőberendezés hatásfoka nőni fog, és a levegőbe is kevesebb vízpárát bocsátunk ki, ami a szmog egyik fontos eleme. A szmog magasabb veszélyfokozata esetén a jelentősebb közösségi létesítményeket (iskolák, kulturális intézmények, hivatalok) rövidebb nyitva tartassál, kevesebb fűtéssel fékezhetik a veszély fokozódását.